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公開番号2024088526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203759
出願日2022-12-20
発明の名称熱交換器
出願人マレリ株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H01L 23/473 20060101AFI20240625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱交換に寄与する熱交換面の面積を増加させることと、熱交換面に接触する流体の流通を促進させることとを両立させる。
【解決手段】熱交換器1は、第一部材11と、第一部材11と対向して設けられて第一部材11との間に流体の流路20を形成する第二部材12と、を有し、被冷却デバイスに連結された本体部10を備え、本体部10は、第一部材11及び第二部材12の少なくとも一方に形成され、第一部材11と第二部材12とが対向する方向において流路20を狭める方向に突出し、流路20の延びる方向と交差する方向に延びる少なくとも一つの突起部30と、第一部材11及び第二部材12に連結されるとともに突起部30に連結された柱部41と、を有し、柱部41は、被冷却デバイスにおける発熱体に対応する位置に配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器であって、
第一部材と、前記第一部材と対向して設けられて前記第一部材との間に前記流体の流路を形成する第二部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結された本体部を備え、
前記本体部は、
前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に形成され、前記第一部材と前記第二部材とが対向する方向において前記流路を狭める方向に突出し、前記流路の延びる方向と交差する方向に延びる少なくとも一つの突起部と、
前記第一部材及び前記第二部材に連結されるとともに前記突起部に連結された柱部と、
を有し、
前記柱部は、前記被冷却デバイスにおける前記発熱体に対応する位置に配置された、
熱交換器。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記流路の延びる方向における前記柱部の長さは、前記流路の幅方向における前記柱部の幅よりも大きく、
前記突起部は、前記柱部の前記流路の延びる方向における少なくとも下流側の部位に連結された、
熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記柱部は、
前記流路の延びる方向において、上流側の部位における前記流路の幅方向の幅及び下流側の部位における前記流路の幅方向の幅よりも、前記上流側の部位と前記下流側の部位との間の中間部の前記流路の幅方向における幅の方が大きく、
前記柱部の前記流路の延びる方向における少なくとも前記下流側の部位に、前記突起部が連結された、
熱交換器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の熱交換器において、
複数の前記柱部を備え、
複数の前記柱部の各々は、前記流路の幅方向に離間して並んで配置された、
熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器において、
離間し隣り合う前記柱部は、互いに対向する各々の壁面に平面部を有し、
前記柱部は、前記平面部が互いに平行になるように配置されており、
前記対向する前記平面部が前記突起部により連結されている、
熱交換器。
【請求項６】
請求項５に記載の熱交換器において、
前記突起部は、前記流路の延びる方向に沿った仮想線に対して傾斜して配置された、
熱交換器。
【請求項７】
請求項１に記載の熱交換器において、
複数の前記突起部を備え、
複数の前記突起部の各々は、前記流路の幅方向に隣接して配置され、
前記流路の幅方向に隣接する前記突起部は、前記流路の延びる方向に沿った仮想線に対して互いに線対称に配置された、
熱交換器。
【請求項８】
請求項１に記載の熱交換器において、
複数の前記突起部を備え、
複数の前記突起部の各々は、前記流路の幅方向に隣接して配置され、
前記流路の幅方向に隣接する前記突起部は、前記流路の延びる方向に沿った仮想線に対して互いに線対称に配置されるとともに、前記流路の延びる方向に並んで配置された、
熱交換器。
【請求項９】
請求項１に記載の熱交換器において、
複数の前記突起部を備え、
複数の前記突起部の各々は、
前記流路の延びる方向における上流側から下流側に向けて上り傾斜に形成された第一傾斜面と、
前記上流側から前記下流側に向けて下り傾斜に形成された第二傾斜面と、
を有し、
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、前記第一部材と前記第二部材とが対向する方向において、前記第一部材から前記第二部材に向けて凸状となる湾曲面である、
熱交換器。
【請求項１０】
請求項１に記載の熱交換器において、
複数の前記突起部を備え、
複数の前記突起部の各々は、
前記流路の延びる方向における上流側から下流側に向けて上り傾斜に形成された第一傾斜面と、
前記上流側から前記下流側に向けて下り傾斜に形成された第二傾斜面と、
を有し、
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、前記第一部材と前記第二部材とが対向する方向において、前記第二部材から前記第一部材に向けた凸状となる湾曲面である、
熱交換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却デバイスを冷却する熱交換器に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却用の流体の流路に複数の柱状フィンを形成し、被冷却デバイスからの熱を柱状フィンによって流体に伝えるようにした熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
独国特許出願公開第１０２０１１１１８４８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された熱交換器では、柱状フィンの密度を高めることにより、被冷却デバイスと流体との熱交換効率を高めることができる。一方で、柱状フィンは、流路を遮蔽するため、柱状フィンの密度を高め過ぎると通水抵抗が上昇して、流路における流体の流速が低下し、流体の滞留が生じて、被冷却デバイスと流体との熱交換効率が低下するという問題があった。
【０００５】
このため、例えば、特許文献１に記載された熱交換器では、流体が流通しやすい流路断面積を確保するために、柱状フィンを流路の厚み方向に長くして、流路を厚み方向に拡大する等の対策が考えられる。しかしながら、柱状フィンを長くすると、被冷却デバイスからの熱が柱状フィンの長手方向における先端まで伝わりにくくなるため、熱交換に寄与しない部分が増加して、熱変換効率は伸び悩む。
【０００６】
このように、熱交換効率を高めるという観点において、熱交換に寄与する熱交換面の面積を増加させることと、熱交換面に接触する流体の流通を促進させることとの間には、トレードオフの関係があった。
【０００７】
本発明は、熱交換に寄与する熱交換面の面積を増加させることと、熱交換面に接触する流体の流通を促進させることとを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様によれば、発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器であって、第一部材と、前記第一部材と対向して設けられて前記第一部材との間に前記流体の流路を形成する第二部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結された本体部を備え、前記本体部は、前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に形成され、前記第一部材と前記第二部材とが対向する方向において前記流路を狭める方向に突出し、前記流路の延びる方向と交差する方向に延びる少なくとも一つの突起部と、前記第一部材及び前記第二部材に連結されるとともに前記突起部に連結された柱部と、を有し、前記柱部は、前記被冷却デバイスにおける前記発熱体に対応する位置に配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によれば、熱交換器は、流路を形成する第一部材及び第二部材の少なくとも一方に突起部を有する。また、被冷却デバイスの発熱体に対応する位置に配置され、第一部材及び第二部材に連結された柱部を有する。熱交換器は、流体の流路に突起部及び柱部を備えることにより、被冷却デバイスに連結された本体部の熱交換面を増加させることができる。
【００１０】
また、上記態様によれば、突起部は、流路の延びる方向と交差する方向に延びて形成されている。このため、突起部に当たった流体は、突起部に妨げられることなく、突起部に沿って流路の延びる方向と交差する方向に流れる。また、突起部は、第一部材と第二部材とが対向する方向において流路を狭める方向に突出して形成されているため、流路が狭められた箇所において、突起部に当たった流体の流速が高められる。これにより、熱交換面に接触する流体の流通を促進させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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